JPH11314362A - チャンネル間のインクのクロスト―クを減少するよう適合されたプリンタ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクチャンネル間の流体的、機械的クロス
トークを減少するよう適合されたプリンタ装置を提供す
る。 【解決手段】 プリンタ装置は、チャンネルを画成する
選択的に作動可能な側壁の複数の離間された対を含む基
板と；該基板に接続され、相互にオフセットされた複数
のオリフィスを有し、チャンネルのそれぞれに整合され
るカバー板とからなり、該側壁の対は相互にオフセット
され、チャンネルの選択されたものは選択された側壁の
オフセット対が作動することにより加圧され、それによ
りインクチャンネルの選択されないものがインクチャン
ネルの選択されたものが加圧されたときに加圧されず、
それによりチャンネル間のクロストークが減少される複
数のインクチャンネル間のクロストークを減少するよう
適合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリンタ装置及び方
法に関し、より詳細にはチャンネル間のインクのクロス
トークを減少するよう適合されたプリンタ装置及び方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタはイメージワイ
ズに受容媒体上にインク滴を出射することにより受容媒
体上に画像を形成する。普通紙上にプリントが可能な能
力に加えて無衝撃、低ノイズ、低エネルギー消費、低コ
ストの作動という利点が市場でインクジェットプリンタ
の幅広い浸透を促した。

【０００３】しかしながら圧電式インクジェットプリン
タに関する一つの問題は受容媒体上でのインク滴の配置
誤差である。そのような誤差は例えばインクジェットプ
リンタプリントヘッドからなる並んだインクチャンネル
間の機械的及び／又は流体的（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ）カ
ップリング（即ち「クロストーク」）による。即ち圧電
材料で作られた一対の平行な側壁により画成された各イ
ンクチャンネルは隣接するチャンネルと共通の側壁を共
有する。あるインクチャンネルがそれからのインク出射
用に選択されたときに電気パルスが側壁の運動を引き起
こすようインクチャンネルを画成する側壁に印加され
る。圧力のサージが側壁が動くとインクチャンネル内に
生じ、この圧力サージがインク滴をインクチャンネルか
ら出射させる。しかしながらそこで圧力サージを生ずる
ために選択されたインクチャンネルに関連する側壁の動
きは隣接する選択されていないインクチャンネルに意図
しない圧力サージを引き起こす。故に隣接する選択され
ないチャンネルに生ずる圧力サージは選択されないチャ
ンネルからインク滴を意図せずに出射する。これは各チ
ャンネルが隣接するチャンネルと共通の側壁を共有する
からである。更にまた作動するよう選択されたチャンネ
ル内の圧力変化はいわゆる「ドミノ現象」により離れた
隣接していないチャンネルに圧力を生ずる。即ち第一の
チャンネルが作動するよう選択される場合に第一と第二
のチャンネルが共通の側壁を共用する故に第一のチャン
ネルに隣接するが作動するよう選択されていない第二の
チャンネルに変化が見られる。従って第二と第三のチャ
ンネルが共通の壁を共用する故に作動するよう選択され
ていないが第二のチャンネルに隣接する第三のチャンネ
ルに変化が見られる。ここで言ういわゆる「ドミノ現
象」であるこの現象が第四、第五のチャンネル等々に生
ずる。偶然強度が減少してはいるが、この伝搬する圧力
サージが所望のインク滴の画像パターンを形成するため
に第一のチャンネルと同時に意図的に作動された他のチ
ャンネルに到達しうる。しかしながらこの第二の作動さ
れたチャンネルはそれ自体の作動により生ずる予想され
る圧力サージを経験するのみならず、「ドミノ効果」に
より生ずる予期しない圧力サージ成分も経験し、これは
好ましくない。チャンネル間のそのような機械的なカッ
プリング（即ちクロストーク）はインク滴の正確な出射
を妨げ、これは受容媒体上のインク滴の配置の精度を減
少させる。

【０００４】加えて、選択されたインクチャンネル内の
インクが加圧されたときに圧力サージが他のチャンネル
内のインクと流体力学的に連通する。何故ならば各イン
クチャンネルはインクの供給体を保持する共通の間にホ
ールド流体的に連通しているからである。この後者の現
象は流体クロストークを生じ、これはインク滴の意図し
ない出射を導く。換言すると、選択されていないチャン
ネルからインク滴の意図しない出射を引き起こす流体ク
ロストークはまた受容媒体上へのインク滴配置誤差を引
き起こす。これらのインク滴配置誤差はバンディング、
鮮鋭度の減少、よけいなインク点、インクの合体、色滲
みのような画像アーティファクトを生ずる。

【０００５】クロストークを減少するための技術は知ら
れている。一のチャンネルから他のチャンネルへの低い
機械的なオーバーカップリングを有するインクジェット
プリントヘッドはＫｅｎｔｈ Ｎｉｌｓｓｏｎによる１
９８９年６月２７日発行の米国特許第４８４２４９３
号、”Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｕｍｐ”に開示
されている。この特許は溝がウェハー上側及び下側から
切り込まれた圧電ウェハーを開示している。ウェハーの
上側及び下側に切り込まれた溝は相互にオフセットを有
し、部分的に重なっている。ウェハーの上側の溝はイン
ク滴を出射し、一方ウェハーの下側の溝は空気のみを含
む。この方法で一のインク溝の壁の変形は他のインク溝
にほとんど伝搬しない。何故ならば隣接するインク溝は
間にある空気の充満した溝により効果的に分離されるか
らである。

【０００６】Ｎｉｌｓｓｏｎの装置は低「クロストー
ク」を提供するが、Ｎｉｌｓｓｏｎの装置は流体的なク
ロストークを減少する手段を提供せず、間にある空気充
填溝により達成される以下のレベルの機械的なクロスト
ークを更に減少する手段も提供しない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】故に本発明の目的はイ
ンクチャンネル間のクロストークを減少するよう適合さ
れたプリンタ装置及び方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は相互にオフセッ
トされた側壁の複数の対と、基板に接続され、チャンネ
ルのそれぞれに整合（レジスター）された複数のオリフ
ィスを有するカバーとからなり、側壁の各対はその間に
チャンネルを画成するプリンタ装置を提供する。

【０００９】本発明の一つの特徴によれば、該装置は作
動可能な側壁の離間された複数の対を有する基板を含
む。側壁の各対は側壁の他の対と独立に作動するよう選
択される。また側壁の各対はその間にインクチャンネル
を画成する。隣接するインクチャンネルは異なるチャン
ネル深さを有する。各チャンネルはその中に複数のイン
ク体の関連する一つを受け、基板それ自体が電気的な刺
激に応答する圧電材料で形成される。側壁の対は好まし
くはインクチャンネル間の機械的なカップリングを減少
するために間にある切り欠きにより相互に分離される。
カバー板は基板に接続され、オリフィスが相互にオフセ
ットされるようにチャンネルのそれぞれに整合されるそ
れを通る複数のオリフィスを有する。オリフィスは各オ
リフィスがその間レンしたインクチャンネルの長手軸と
整列するようにそのそれぞれのインクチャンネルと「整
合」される。好ましくはオリフィスの各組は一組の所定
の深さのチャンネルと関連する。即ちチャンネルは異な
る深さを有し故にチャンネルと整合されたオリフィスは
チャンネルの異なる深さにより相互にオフセットされ
る。第一の所定の深さを有する第一の群のチャンネルに
属する選択されたインクチャンネルはその一対の側壁が
作動されるときに加圧される。また第二の所定の深さを
有するチャンネルの第二の群に属する選択されないイン
クチャンネルは選択されたチャンネルが作動されるとき
に加圧されないままである。更にまたチャンネルの２つ
の群はインターリーブされる。故に第一の群のチャンネ
ルはプリントヘッドとして第二の群のチャンネルが受容
媒体を横切ったあとで作動される必要がある。本発明の
この特徴は隣接するチャンネルに存在するインク体間の
機械的、流体的なカップリングを減少する。何故ならば
２つの群に属する選択されたチャンネルの作動は時間的
に離間されているからである。

【００１０】本発明は更に側壁を作動させる側壁のそれ
ぞれの対に接続された複数の電極を更に含み、それによ
り側壁は作動されたときに動く。パルス発生器はアクチ
ュエーターに電気パルスを供給するためにアクチュエー
ターに結合され、それによりアクチュエーターは所定の
パルス形状で作動される。更にまた制御器はパルス発生
器を制御するためにパルス発生器に接続され、それによ
りパルス発生器は所定の時間に所定のパルス形状を制御
可能に供給する。

【００１１】本発明の目的はインクチャンネル間の流体
的、機械的クロストークを減少するよう適合されたプリ
ンタ装置を提供することにある。本発明の特徴はインク
チャンネルを機械的にデカップリングする隣接するイン
クチャンネル間の切り欠きを有するプリントヘッドを設
けることにある。本発明の他の特徴はプリントヘッドに
結合されたノズル板を設け、チャンネルのそれぞれと整
合（即ち整列）された複数のオリフィスを有し、そのオ
リフィスは更にインクチャンネルをデカップルするよう
相互にオフセットされる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のこれら及び他の目的、特
徴、利点は本発明の例示的な実施例が示され、記述され
た図面と共に詳細な説明により当業者に明らかとなる。
本明細書は本発明の主題を特に指摘し、それぞれ請求す
る請求項を含む一方で本発明は以下に図を参照して以下
の説明により明確に理解される。

【００１３】本発明の記述は本発明による装置の一部分
をなし、それとより直接に協働する要素に特に関する。
当業者に良く知られている種々の形態をとりうる要素は
特に示され、記載されない。図１、２、３、４、５を参
照するに、第一のインクチャンネル２０ａと第二のイン
クチャンネル２０ｂのような複数の離間された細長いイ
ンクチャンネル間の「クロストーク」（即ち機械的及び
／又は流体的カップリング）を減少するよう適合された
全体を符号１０で示されたプリンタ装置が示され、各チ
ャンネル２０ａ／２０ｂはインク体（ｉｎｋ ｂｏｄ
ｙ）２２を受けるよう適合される。第一のインクチャン
ネル２０ａ及び第二のインクチャンネル２０ｂはそこか
ら紙又は透明体である受容体５０へ向かって移動するイ
ンク滴４０のオンデマンド出射のためにプリントヘッド
３０に形成される。チャンネル２０ａ／２０ｂのそれぞ
れは端２７及び開口側２８を有するチャンネル流出口２
５を有する。更にまたチャンネル２０ａ／２０ｂは以下
に説明する理由のために上端から底までで測定された異
なる深さ”Ａ”，”Ｂ”を有する。以下に詳細に説明す
る理由でチャンネル２０Ａ／２０Ｂはインターリーブさ
れ、故に２つのチャンネルが相互に隣接して同じ深
さ（”Ａ”又は”Ｂ”のいずれか）を有することはな
い。チャンネル２０ａは深さ”Ａ”を有し、チャンネル
２０ｂは深さ”Ｂ”を有し、以下に説明する理由により
群”ＡＢ”として符号で示される第一の群を共に画成す
る。更にまた群化”ＡＢ”は示されるように繰り返され
る一連の”ＡＢ，ＡＢ”を形成するよう配置される。

【００１４】図１、２、３、４、５に示されるように、
プリンタ装置１０は画像源６０からなり、これはコンピ
ュータ又はスキャナからのラスター画像データ、又はＰ
ＤＬ（ページ記述言語）又は他のデジタル画像表現の形
のアウトライン画像データである。この画像データは画
像源６０に接続された画像処理機７０に転送される。画
像処理機７０は画像データを画素マップされたページ画
像に変換する。画像処理機７０は変換されるべきＰＤＬ
画像データの場合にはラスター画像処理機であり、変換
されるラスター画像データの場合には画素画像処理機で
ある。どの場合にも、画像処理機７０はそれに接続され
るデジタルハーフトーンユニット８０に連続したトーン
データを転送する。ハーフトーンユニット８０は画像処
理機７０により形成された連続トーンデータをハーフト
ーン化し、プリンタ装置１０の構成に依存してフルペー
ジメモリ又はバンドメモリである画像メモリ９０に記憶
されたハーフトーンビットマップ画像データを形成す
る。画像メモリ９０に接続されたパルス発生器１００は
以下に説明する理由により画像メモリ９０からデータを
読み取り、時間及び振幅変動電気パルスを電気的アクチ
ュエータ１１０（例えば電極）に印加する。

【００１５】図１、２に良く示されるように、プリント
ヘッド３０は搬送機構１２０により受容体５０に対して
方向１１５に動かされ、これは搬送制御システム１３０
により電気的に制御される。搬送制御システム１３０は
適切な制御器１４０により制御される。搬送制御システ
ム１３０のための異なる機械的な構成が可能である。例
えばページ幅プリントヘッドの場合には受容体５０を静
止したプリントヘッド３０を通過するように動かすこと
が便利である。他の場合にはスキャン型のプリントシス
テムの場合には相対的なラスター運動でプリントヘッド
３０を一の軸（例えば「副スキャン」方向）に沿って動
かし、受容体５０を直交する軸（例えば「主スキャン」
方向）に動かすことがより便利である。

【００１６】図１、２をまた参照するに、、制御器１４
０はレギュレータ１５０を制御するインク圧力レギュレ
ータ１５０に接続される。レギュレータ１５０はインク
貯蔵器１６０で圧力を調整する。インク貯蔵器１６０は
液体インクをプリントヘッド３０に供給するために導管
１７０によりプリントヘッド３０に接続される。これに
関してインクは好ましくはプリントヘッド３０に属する
インクチャンネル装置（図示せず）によりプリントヘッ
ド３０の背面に制御された負圧の下でそこからチャンネ
ル２０Ａ／２０Ｂに供給される。

【００１７】図３、５、６を参照するに、、プリントヘ
ッド３０は概略立方体状であり、好ましくはジルコン酸
チタン酸鉛（ＰＺＴ）のような圧電材料で形成された一
体化基板１８０からなり、これは電気的な刺激に応答す
る。本発明の好ましい実施例では、圧電基板１８０は概
略矢印１８５の方向に分極される。極化方向は所望なら
ば矢印１８５により示される極化方向に垂直な方向のよ
うな他の方向でも良い。基板１８０に上記の複数の細長
いインクチャンネル２０ａ／２０ｂを切り込む。インク
チャンネル２０ａ／２０ｂはそれらの各々一つと整合す
るよう配列された複数のオリフィス２００を有するノズ
ル板１９０により流出口２５で覆われ、それによりイン
ク滴２０がチャンネル流出口２５からオリフィス２００
を通り出射される。オリフィス２００はそれぞれがその
関連するインクチャンネル２０ａ／２０ｂの長手軸に整
列されると言う意味でそれぞれのインクチャンネル２０
ａ／２０ｂと「整合」される。好ましくはオリフィスの
各組は所定の深さのチャンネルの組に関連づけられる。
即ちチャンネル２０ａはチャンネル２０ｂと比べて異な
るチャンネル深さを有し、故にチャンネル２０ａ／２０
ｂと整合されたオリフィス２００はチャンネル２０ａ／
２０ｂの異なるチャンネル深さにより一方が他方とオフ
セットされる。上記のようにチャンネル２０ａ，２０ｂ
は異なるチャンネル深さ”Ａ”，”Ｂ”を有する。更に
また深さ”Ａ”を有するチャンネル２０ａに関するオリ
フィス２００は第一の軸２０５に沿って水平方向に整列
される。同様に深さ”Ｂ”を有するチャンネル２０ｂに
関するオリフィス２００は第一の軸２０７に沿って水平
方向に整列される。対応するチャンネル２０ａ，２０ｂ
の底に関してオリフィス２００の垂直位置はチャンネル
２０ａ，２０ｂから出射されたインク滴の特性を最適化
するよう選択され、それにより所望であれば本質的に同
一のインク滴４０がチャンネル２０ａ、２０ｂから出射
される。インク特性はインク滴の体積、速度、のような
ものを含む。より浅いチャンネル２０ａに関するオフセ
ットされたオリフィス２００はそれらのオフセット位置
に対して補正するためにこれらのチャンネル２０ａに機
械的エネルギーを幾分より多く供給ためにより浅いチャ
ンネル２０ａの下に付加的な圧電材料を有する。故に隣
接するオリフィス２００は相互にオフセットされ、異な
る深さ”Ａ”，”Ｂ”を有するそれらの対応するチャン
ネル２０ａ／２０ｂに対する最適化された位置に配置さ
れる。プリントヘッド３０が矢印１１５の方向に動くと
きに隣接するオリフィス２００のオフセット位置はイン
ク滴４０が隣接するチャンネル２０ａ、２０ｂで異なる
時点で作動され出射されることを許容し、それによりチ
ャンネル２０ａ／２０ｂ間の機械的及び／又は流体滴ク
ロストークが減少される。オリフィス２００の他の配置
はチャンネル２０ａ、２０ｂに対してインク滴特性を最
適化するよう配置されうる。

【００１８】図４、５、６を参照するに、ノズル板１９
０は適切な接着剤により結合されるように基板１８０に
接続される。後カバー板（図示せず）はまたチャンネル
２０ａ／２０ｂの後ろに被せるために設けられる。加え
て上カバー板２００は開放側２８に沿ってチャンネル２
０ａ／２０ｂに被せるよう設けられる。装置１０の動作
中に貯蔵器１６０からのインクは導管１７０により上記
のインクチャンネル装置（図示せず）に制御可能に供給
され、そこから各チャンネル２０ａ／２０ｂに供給され
る。

【００１９】図２、３、６、７を参照するに、基板１８
０の特定の構造が記載される。基板１８０は作動可能な
側壁２２０／２３０の複数の離間可能な対からなる。即
ち、基板１８０は複数の第一の側壁２２０と複数の対抗
する第二の側壁２３０を含み、側壁２０ａ／２０ｂの各
対はそれぞれのチャンネル２０ａ／２０ｂをその間に画
成する。隣接するチャンネル２０ａ／２０ｂは上記の異
なる深さ”Ａ”，”Ｂ”をそれぞれ有する。側壁２２０
／２３０の各対は側壁２２０／２３０の他の対と独立に
作動されるよう選択されうる。各チャンネル２０ａ／２
０ｂはインク体（ｂｏｄｙ）２００をその中に受容す
る。第一の側壁２２０は外面２２を含み、第二の側壁２
３０は外面２３５を含む。基板１８０はまた概略Ｕ字型
の圧電構造を形成するように第一の側壁２２０と第二の
側壁２３０とを相互接続するベース部分２４０を含む。
第一の壁２２０と第二の壁２３０の最上面（図示され
る）は基板１８０の上面２５０を画成し、ベース部分２
４０の最下面（図示される）は基板の底面２６０を画成
する。アドレス可能な電極アクチュエータ層２７０は概
略半分から外面２２５の上に延在し、底面２６０を横切
り、外面２３５の上に概略半分から延在する。しかしな
がら電極アクチュエータ層２７０は例えば表面２２５、
２３５上に全体が延在するような、いかなる適切な距離
でもそれらの上に延在しうる。更にまたアクチュエータ
層２７０は上記パルス発生器１００に接続される。パル
ス発生器１００は電導性の端子２８０によりアクチュエ
ータ層２７０に電気的駆動信号を供給する。

【００２０】図２、３、６、７を再び参照するに、共通
電極層２９０は各チャンネル２０ａ／２０ｂを覆い、そ
れから上面２５０に沿って延在する。共通電極層２９０
は好ましくは点３００で接地電位に接続される。アクチ
ュエータ層２７０のこの構成で電界”Ｅ”は分極方向１
８５に関して所定の向きに電極アクチュエーター層２７
０と共通電極層２９０との間に印加される。或いは共通
電極層２９０は電気的駆動信号を受けるためにパルス発
生器１００に接続される。しかしながら接地電位で共通
電極層２９０を維持することが好ましい。何故ならば共
通電極層２９０は液体インクチャンネル２０ａ／２０ｂ
に接しているからである。即ちチャンネル２０ａ／２０
ｂで液体インクと接触したときに共通電極層２９０での
電気分解を最小化するために共通電極層２９０を接地電
位に維持することが好ましいということであり、この電
気分解は、さもなければインクと同様に共通電極層２９
０の性能を劣化するからである。

【００２１】図２に最も良く示されるが、各インクチャ
ンネル２０ａ／２０ｂは切り欠き３０５によりその隣か
ら分離され、これは空気又は弾性的衝撃吸収エラストマ
ー（図示せず）により充填される。これは、側壁２２０
又は２３０のいずれかが側方に動くときにそれがチャン
ネル２０ａ／２０ｂではなく、切り欠き３０５に動いて
入る故にそうなっている。又は上記のインクチャンネル
装置（図示せず）の存在はインクチャンネル２０ａ／２
０ｂの間の流体的なクロストークを減少する手段を提供
する。これは上記の貯蔵器１６０がインクをインクチャ
ンネル装置に供給する故にそうなる。各チャンネル２０
ａ／２０ｂはインクチャンネル装置と流体的に連通す
る。故に一のチャンネル内の圧力サージがインクチャン
ネルがインクチャンネル装置と共通の連通を有するため
に他のインクチャンネルと意図しないで連通される。隣
接チャンネルとのこの流体的なクロストークは本発明を
用いることにより軽減される。何故ならばチャンネル２
０ａ／２０ｂは同時に作動されないからである。これは
チャンネル２０ａ（又は２０ｂ）内で発生した意図しな
い圧力サージの振幅を減少する。チャンネル２０ａ／２
０ｂ間の流体的なクロストークはそのようなクロストー
クがさもなければチャンネル２０ａ／２０ｂからのイン
ク滴２０の正確な出射を妨げる故に望ましくない。イン
ク滴２０の正確な出射への妨害は受容媒体３０へのイン
ク滴の配置の精度を減少する。斯くして、各切り欠き３
０５は側壁２２０／２３０のそれぞれの対の間で画成さ
れ、それによりチャンネル２０ａ／２０ｂは切り欠き３
０５の存在により機械的にデカップルされる。機械的及
び流体的なクロストークの両方はチャンネル２０ａと２
０ｂが同時に作動されない故に減少する。

【００２２】次に図８、９の（ａ），（ｂ）、１０の
（ａ），（ｂ）を参照するに、インク滴４０をオリフィ
ス２００に好ましくは垂直な出射路に沿って出射するた
めにチャンネル２０ａ又はチャンネル２０ｂのいずれか
にあるインク体２００を加圧するために変形される基板
１８０が示される。インク体２００の加圧をなすために
パルス発生器１００は電気的パルス３１０をアクチュエ
ータ層２７０に供給する。上記のようにプリントヘッド
３０が矢印１１５の方向に移動するとチャンネル２０ａ
の側壁２２０／２３０はチャンネル２０ｂの側壁２２０
／２３０の後に所定時間に動くよう作動される。このよ
うにしてチャンネル２０ａ／２０ｂ間の機械的クロスト
ークは切り欠き３０５のみが存在するためにクロストー
クが減少する量よりもより少ないレベルに更に減少され
る。より詳細には制御器１４０と結合されたパルス発生
器１００は各チャンネル２０ａ／２０ｂと関連する側壁
２２０／２３０の組の動きのタイミングを制御する。よ
り詳細にはパルス３１０は異なる開始時間でそれぞれの
チャンネル２０ａ及び２０ｂに印加される。これに関し
てパルス３１０はそれがチャンネル２０ａに関するアク
チュエータ層２７０に印加されるときに所定の振幅
Ｖ_A 、所定のパルス幅Δｔ_A 、所定のパルス開始時間ｔ
_sAを有する。同様にパルス３１０はそれがチャンネル２
０ｂに関するアクチュエータ層２７０に印加されるとき
に所定の振幅Ｖ_B 、所定のパルス幅Δｔ_B 、所定のパル
ス開始時間ｔ_sBを有する。しかしながら開始時間ｔ_sAは
ｔ_sBの後に生ずる。更にまた振幅Ｖ_A 、Ｖ_B がチャンネ
ル２０ａ／２０ｂを群ＡＢにグループ化することにより
生ずる異なる電気機械的効果に対する補正のために異な
る。これに関して、異なる深さ”Ａ”、”Ｂ”を有する
チャンネル２０ａ／２０ｂの存在は異なる電気機械的効
果を発生させる（例えば異なるインク滴体積、異なるイ
ンク滴出射速度、及び他の効果）。本発明はこれらの異
なる電気機械的効果に対する補正を可能にしこれは所望
ならば異なる電圧振幅Ｖ_A 、Ｖ_B を可能にすることによ
り異なるチャンネル深さにより生じる。

【００２３】図８、９の（ａ），（ｂ）、１０の
（ａ），（ｂ）を参照するに、パルス３１０によりアク
チュエーター層２７０に供給された電気的刺激に応答す
る圧電基板１８０が第一の側壁２２０及び第二の側壁２
３０が破線で示されるように位置２２０’、２３０’へ
内側に動くように変形される。第一の側壁２２０と第二
の側壁２３０とベース部分２４０は基板１８０を形成す
るＰＺＴ圧電材料のような圧電材料の固有性質により動
く。これに関して電気信号が圧電材料に印加されたとき
に、機械的な歪みが圧電材料内に生ずることは知られて
いる。この機械的な歪みは分極方向及び印加された電
界”Ｅ”の方向に依存する。故に本発明に関して電界”
Ｅ”はベース部分２４０が変形され、位置２４０’に剪
断力のないモードで圧縮されるようにベース部分２４０
付近で分極（ｐｏｌｉｎｇ）方向１８５に概略平行な方
向である。加えて、電界”Ｅ”は側壁２２０／２３０が
剪断力モードで位置２００’／２３０’に変形されるよ
うに壁２２０／２３０に近い部分で分極方向１８５に概
略垂直な方向である。即ち側壁２２０／２３０がベース
部分２４０が変形する圧縮された形でなく、概略平行四
辺形に変形される。このようにして基板１８０は分極方
向１８５に平行な方向により長く、より薄くなる。一旦
電気パルス３１０が終わると、側壁２２０／２３０及び
ベース部分２４０は更なる電気的な励起を待つよう変形
されない位置に戻る。

【００２４】更にまた図１１の（ａ），（ｂ）、１２、
１３を参照するに、一の極性（即ち正又は負のいすれか
の極性）の印加された電圧は基板１８０を第一の方向に
曲げ、反対の極性の印加された電圧は基板１８０を第一
の方向と逆の第二の方向に変形する。例えば正の極性部
分３２５及び負の極性部分３２７を有する正弦波パルス
３２０は各チャンネル２０ａ／２０ｂに関するアクチュ
エータ層２７０に印加されたときに側壁２２０／２３０
はそれぞれパルス３２０の極性が正か負かに依存して内
側及び外側に動く。より詳細には正の極性部分３２５中
で第一の側壁２２０及び第二の側壁２３０は図１２に示
されるように位置２２０’、２３０’に内側に動かされ
る。同様に負の極性部分３２７中で第一の側壁２２０及
び第二の側壁２３０は図１３に示されるように位置２２
０”、２３０”に内側に動かされる。更にまたチャンネ
ル２０ａに印加されたパルス３２０は正の振幅”＋
Ｖ_A ”及び負の振幅”−Ｖ_A ”を有する。またチャンネ
ル２０ａに印加されたパルス３２０はまた開始時間ｔ_sA
及びパルス幅Δｔ_A を有する。同様にチャンネル２０ｂ
に印加されたパルス３２０はまた開始時間ｔ_sB及びパル
ス幅Δｔ_B を有する。同様にチャンネル２０ｂに印加さ
れたパルス３２０は正の振幅”＋Ｖ_B ”及び負の振幅”
−Ｖ_B ”を有する。またチャンネル２０ｂに印加された
パルス３２０はまた開始時間ｔ_sB及びパルス幅Δｔ_B を
有する。

【００２５】開始時間ｔ_sAはｔ_sBの後に生ずる。本発明
のこの構成は各滴の出射サイクル中に出射されたインク
のより大きな体積を許容する。これは側壁２２０／３０
が位置２２０’／２３０’に外側に動かされたときに、
第一のチャンネル２０ａ（又は場合によっては第二のチ
ャンネル２０ｂ）の体積は側壁２２０／２３０が位置２
２０’／２３０’に内側に動かされる滴４０が出射され
る前にインクのより大きな体積を収容するよう増加す
る。ここでの開示から理解されるように各滴４０のイン
クのより少ない体積の出射が望ましい場合には正弦波パ
ルス３２０がアクチュエーター層２７０に供給されず、
図９の（ａ），（ｂ）の”方形波パルス”及び図１０の
（ａ），（ｂ）の”三角波パルス”が供給される。この
ようにしてプリンタ装置１０はパルス３１０が印加され
るか又はパルス３２０が印加されるかのいずれかに依存
してインク滴の体積を制御しうる。プリンタ装置１０は
またさらに他の方法でインク滴体積を制御しうる。これ
に関してパルス３１０又は３２０の振幅がインク滴４０
を形成するインクの体積を制御するためにパルス発生器
１００により制御される。

【００２６】図１４、１５を参照するに、本発明の代替
実施例がプリントヘッド３０に形成された第一のチャン
ネル２０ａ、第二のチャンネル２０ｂ、第三のチャンネ
ル２０ｃを有するよう示される。チャンネル２０ａ，２
０ｂ，２０ｃは異なる深さ”Ａ”，”Ｂ”，”Ｃ”をそ
れぞれ有する。チャンネル２０ｃは深さ”Ａ”，”Ｂ”
と異なる深さ”Ｃ”を有し、共にここで群”ＡＢＣ”と
称されるチャンネルの第二の群を画成する。群”ＡＢ
Ｃ”は示されるように繰り返しの連続で配置される。こ
のようにして同じ深さを有するチャンネルは相互に隣接
して配置されない。”ＡＢ”と”ＡＢＣ”群は２つの群
に対するインクチャンネル間の距離が異なる程度に異な
る。例えば”ＡＢ”群ではチャンネル２０ａ／２０ｂが
機械的なクロストークなしに同時に作動される。これは
チャンネル２０ａ（又はチャンネル２０ｂ）間の距離が
２”チャンネル幅”である故でそうなる。”ＡＢＣ”群
の場合ではチャンネル２０ａ／２０ｂ／２０ｃが機械的
なクロストークなしに同時に作動される。これはチャン
ネル２０ａ（又はチャンネル２０ｂ又は２０ｃ）間の距
離が３”チャンネル幅”である故でそうなる。機械的な
クロストークは”ＡＢ”に比べてこの後者の”ＡＢＣ”
により更に減少する。何故ならばインクチャンネルが更
に”ＡＢ”群に比べて”ＡＢＣ”群で更に別れるからで
ある。チャンネルの２以上の群化（グループ化）が提供
される。加えてチャンネルの群化は所望ならば、ここに
図示される周期的なパターン（例えば、ＡＢＣ、ＡＢＣ
のような）または非周期的なパターン（例えばＡＢＣ
Ｄ，ＡＢＣＡ，ＡＢＣＤのような）適切などのようなパ
ターで配置されうる。

【００２７】図１６を参照するに、本発明の他の実施例
が隣接するチャンネル２０ａ／２０ｂ間の機械的及び流
体的なクロストークを減少することが示される。本発明
のこの代替的な実施例ではオリフィス２００は再びオフ
セットされるが、チャンネル２０ａ／２０ｂは同じ深さ
を有する。機械的、流体的なクロストークはまた本発明
の実施例でも減少される。何故ならば隣接チャンネルは
同時に作動されないからである。この代替実施例は製造
コストを減少する。何故ならば異なる深さの機械加工さ
れたチャンネルを作る必要がないからである。

【００２８】図７を参照するに、隣接するチャンネル間
の機械的、流体的なクロストークが減少された本発明の
更に他の実施例が示される。この代替的な実施例ではチ
ャンネル２０ａ／２０ｂは異なる深さを有し、オリフィ
ス２００は再びオフセットされている。しかしながら切
り欠き３０５は存在しない。機械的、流体的クロストー
クはまたこの実施例で減少される。何故ならば隣接チャ
ンネルが同時に作動されないからである。この代替的な
実施例は切り欠き３０５の機械加工の必要がないために
製造コストが減少される。

【００２９】上記の本発明の利点は隣接するインクチャ
ンネル間の機械的な「クロストーク」が減少されること
である。これは切り欠き３０５がその一のチャンネルか
ら隣接するチャンネルを機械的にデカップルする故にそ
うなる。上記から本発明の他の利点はオリフィス２００
が相互にオフセットされる故に隣接インクチャンネル間
の機械的及び／又は流体的「クロストーク」が減少され
る。オリフィス２００は隣接チャンネルが同時に作動さ
れないようにオフセットされる。隣接インクチャンネル
のそのような同時ではない作動はチャンネル間の機械
的、流体的なクロストークを減少する。

【００３０】本発明は特定の実施例を特に参照して詳細
に説明されてきたが、変形及び改良は本発明の範囲及び
精神内でなされうる。例えば本発明はインク的を出射す
るために適切なように記載されているが、本発明は写真
上に保護層として用いられる透明な液体ポリマー（例え
ば透明液体プラスチック）のような他の物質で形成され
た滴を出射するために同様に適切である。

【００３１】更にまた上記から明らかなように本発明の
他の特徴が示された例の特定の詳細に限定されず、他の
変形及び応用は当業者になされうるよう意図されてい
る。従って請求項は本発明の精神及び範囲から離れるこ
となくそのような変形及び応用全てをカバーするよう意
図されている。故に提供されるものはインクチャンネル
間のクロストークを減少するために適合されたプリンタ
装置及びその方法である。

【００３２】

【発明の効果】本発明の利点は隣接するインクチャンネ
ル間の「クロストーク」がインターリービング空気充填
された溝のみで達成されるより小さなレベルに減少され
ることである。本発明の他の利点は隣接するインクチャ
ンネル間の流体的「クロストーク」が減少することであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に属し、複数のインクチャンネルを有
し、インクチャンネルそれぞれに整合されるオフセット
されたオリフィスを有するノズル板が取り付けられたプ
リントヘッドを有するプリンタ装置を示す。

【図２】異なる深さのインクチャンネルを示し、インク
チャンネルの各対はその間に切り欠きを有するノズル板
が除去されたプリントヘッドの一部分を示す。

【図３】ノズル板を有するプリントヘッドの一部分を示
す。

【図４】図３の４−４に沿った断面を示す。

【図５】プリントヘッドの斜視図を示す。

【図６】一のインクチャンネルの部分断面図を示す。

【図７】一のインクチャンネルの半分を示し、インクチ
ャンネルに印加された電界の方向を示す。

【図８】一のインクチャンネルを示す。

【図９】（ａ）は所定の振幅、幅、開始時間を有するイ
ンクチャンネルの第一のものに印加された時間の関数で
ある第一の「方形波」電気パルスを示すグラフであり、
（ｂ）は所定の振幅、幅、及び第一の「方形波」電気パ
ルスの開始時間の前に開始する開始時間を有するインク
チャンネルの第二のものに印加された時間の関数である
第二の「方形波」電気パルスを示すグラフである。

【図１０】（ａ）は所定の振幅、幅、開始時間を有する
インクチャンネルの第一のものに印加された時間の関数
である第一の「三角波」電気パルスを示すグラフであ
り、（ｂ）は所定の振幅、幅、及び第一の「三角波」電
気パルスの開始時間の前に開始する開始時間を有するイ
ンクチャンネルの第二のものに印加された時間の関数で
ある第二の「方形波」電気パルスを示すグラフである。

【図１１】（ａ）は所定の振幅、幅、開始時間、一つの
正の極性部分と、一つの負の極性部分とを有するインク
チャンネルの第一のものに印加された時間の関数である
第一の「正弦波」電気パルスを示すグラフであり、
（ｂ）は所定の振幅、幅、及び第一の「方形波」電気パ
ルスの開始時間の前に開始する開始時間、及び一つの正
の極性部分と、一つの負の極性部分とを有するインクチ
ャンネルの第二のものに印加された時間の関数である第
二の「方形波」電気パルスを示すグラフである。

【図１２】正弦波の電気パルスの正の部分が印加された
ときに内側に動く一のインクチャンネルの側壁の断面図
を示す。

【図１３】正弦波の電気パルスの負の部分が印加された
ときに外側に動く一のインクチャンネルの側壁の断面図
を示す。

【図１４】ノズル板が除去された本発明の他の実施例の
プリントヘッドの一部分を示す。

【図１５】ノズル板が存在する図１４に示されるプリン
トヘッドを示す。

【図１６】同じ深さであるが切り欠きを有するインクチ
ャンネルを有するノズル板が除去された本発明の更に他
のプリントヘッドの一部分を示す。

【図１７】異なる深さであるが切り欠きのないインクチ
ャンネルを有するノズル板が除去された本発明のまた更
に他のプリントヘッドの一部分を示す。

【符号の説明】 １０ プリンタ装置 ２０ａ，ｂ，ｃ インクチャンネル ２２ インク体 ２５ チャンネル流出口 ２７ インクチャンネル端 ２８ インクチャンネルの開放側 ３０ プリントヘッド ４０ インク滴 ５０ 受容体 ６０ 画像源 ７０ 画像処理機 ８０ ハーフトーン化ユニット ９０ メモリ １００ パルス発生器 １１０ アクチュエーター １１５ プリントヘッドの動きの方向 １２０ 搬送機構 １３０ 搬送制御システム １４０ 制御器 １５０ インク圧レギュレータ １６０ インク貯蔵器 １７０ 導管 １８０ 基板 １９０ ノズル板 ２００ オリフィス ２０５ オリフィスの整列の第一の軸 ２０７ オリフィスの整列の第二の軸 ２１０ 上部カバー板 ２２０ 第一の側壁 ２２０’ 内側に動いた後の第一の側壁の位置 ２２０” 外側に動いた後の第一の側壁の位置 ２２５ 第一の側壁の外面 ２３０ 第二の側壁 ２３０’ 内側に動いた後の第二の側壁の位置 ２３０” 外側に動いた後の第二の側壁の位置 ２３５ 第二の側壁の外面 ２４０ ベース部分 ２４０’ 内側に動いた後のベース部分の位置 ２５０ 上面 ２６０ 底面 ２７０ 電極アクチュエータ層 ２８０ 電極端子 ２９０ 共通電極層 ３００ 接地 ３０５ 切り欠き ３１０ 電気パルス ３２５ 正弦波パルスの正の部分 ３２７ 正弦波パルスの負の部分 Ａ，Ｂ，Ｃ インクチャンネルの深さ ｔ_sA，ｔ_sB チャンネルに印加された電圧の開始時間 Δｔ_sA，Δｔ_sB チャンネルに印加された電圧パルス幅 Ｖ_A ，Ｖ_B チャンネルに印加された電圧パルス振幅

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） 複数のインク体（２２）の関連す
   るものを受け、その間にあるチャンネルのそれぞれを画
   成する選択的に作動可能な側壁（２２０、２３０）の複
   数の離間された対を含む基板（１８０）と； （ｂ） 該基板に接続され、相互にオフセットされた複
   数のオリフィス（２００）を有し、チャンネルのそれぞ
   れに整合されるカバー板（１９０）とからなり、該側壁
   の対はそれに関連するインク体の間のクロストークを減
   少するために相互にオフセットされ、チャンネルの選択
   されたものは選択された側壁のオフセット対が作動する
   ことにより加圧され、それによりインクチャンネルの選
   択されないものがインクチャンネルの選択されたものが
   加圧されたときに加圧されず、それによりチャンネル間
   のクロストークが減少される複数のインクチャンネル
   （２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）間のクロストークを減少す
   るよう適合されたプリンタ装置。
2. 【請求項２】（ａ） ２つのチャンネルをそれぞれ画成
   する２対の離間された圧電側壁（２２０、２３０）と； （ｂ） 該側壁に接続され、チャンネルをスパン化し、
   相互にオフセットされた複数のオリフィス（２００）を
   有し、チャンネルのそれぞれに整合されるカバー板とか
   らなり、該側壁の対はチャンネル間のクロストークを減
   少するために相互にオフセットされるプリントヘッド。
3. 【請求項３】（ａ） チャンネルのそれぞれをその間に
   画成する選択的に作動可能な側壁の複数の離間された対
   を含む基板を用い； （ｂ） 相互にオフセットされた複数のオリフィスを有
   し、チャンネルのそれぞれに整合されるカバー板を該基
   板に接続する各段階からなり、側壁の対はそれに関連す
   るインク体の間のクロストークを減少するために相互に
   オフセットされ、インク体間のクロストークを減少する
   ためにインクチャンネルの選択されたものは側壁のオフ
   セット対が作動することにより加圧され、それによりイ
   ンクチャンネルの選択されないものがインクチャンネル
   の選択されたものが加圧されたときに加圧されないプリ
   ンタの複数のインクチャンネル間のクロストークを減少
   する方法。
4. 【請求項４】（ａ） ２つのチャンネルをそれぞれ画成
   する２対の離間された側壁を用い； （ｂ） チャンネルをスパン化し、相互にオフセットさ
   れた複数のオリフィスを有し、チャンネルのそれぞれに
   整合されるカバー板を該側壁に接続する各段階からな
   り、該側壁の対はチャンネル間の機械的なカップリング
   を減少するために相互にオフセットされる、プリントヘ
   ッドでクロストークを減少する方法。